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# La biologia# Comportamento e cognizione animale

I ranghi sociali influenzano il successo riproduttivo nei pesci

Uno studio rivela come il rango sociale influisce sul comportamento di accoppiamento e sul successo dei pesci.

Sebastian G. Alvarado, A. Martashvili, S. Jedwab, L. Vij, A. Z. Kuighadush

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Il rango del pesceIl rango del pesceinfluisce sul successonell'accoppiamento.riproduttivi in Astatotilapia burtoni.Lo stato sociale determina i risultati
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Le gerarchie sociali sono comuni in molti gruppi di animali, compresi i pesci, e queste strutture aiutano gli individui ad accedere a risorse e opportunità di Accoppiamento. In questi sistemi, il rango di un pesce può influenzare il suo comportamento, la sua funzione corporea e la sua forma generale. Alcuni ranghi sociali possono plasmare lo sviluppo, mentre altri possono cambiare in base alle esperienze in una comunità.

Per esempio, in certi tipi di vespe, i ruoli sociali limitano la riproduzione, portando a vespe operaie che non possono deporre uova se è presente una regina. Nei ratti nudi, avere più gravidanze può portare a schiene più lunghe, con conseguenti cucciolate più grandi e l'istituzione di una regina nella comunità. D'altra parte, alcune specie, come i lucertoloni Anolis, possono cambiare il loro rango sociale attraverso cambiamenti nel comportamento, influenzati da sostanze chimiche nel cervello o da ormoni.

Nonostante questi comportamenti siano ben documentati, si sa meno su come i cambiamenti di rango influenzano decisioni e comportamenti complessi. Nascono domande su come le esperienze sociali passate influenzino i comportamenti in nuovi contesti sociali e se esista una transizione fluida tra comportamenti che sono saldamente impostati e quelli che possono cambiare.

Per studiare questo, gli scienziati si sono concentrati su un tipo di pesce conosciuto come Astatotilapia Burtoni, che si trova nel Lago Tanganica. Questo pesce mostra un chiaro ranking sociale e può alterare il suo comportamento e aspetto in base all'ambiente circostante. A. burtoni rappresenta anche un importante modello per comprendere il comportamento sociale tra i pesci cichlidi, che sono molto diversi nell’Africa orientale.

In queste comunità di pesci, i maschi possono essere territoriali o non territoriali. I maschi territoriali difendono aree specifiche, mentre i maschi non territoriali non stabiliscono territori. I maschi territoriali sono spesso più grandi e mostrano colori più brillanti rispetto ai loro simili. I diversi comportamenti e strutture di questi pesci possono anche essere replicati in ambienti di laboratorio controllati.

Negli studi di laboratorio, i ricercatori hanno esplorato come si comportano i maschi di A. burtoni nei loro ambienti naturali, in particolare riguardo alla territorialità. Remarkably, anche senza competitori, i maschi tendono ad agire in modo territoriale, sopprimendo l'emergere di maschi non territoriali attraverso le loro esibizioni. Gli individui che passano da un rango all'altro mostrano spesso cambiamenti nel comportamento in pochi minuti.

Ad esempio, se un maschio dominante viene rimosso da un acquario, i maschi non territoriali possono improvvisamente assumere ruoli territoriali e adattare i loro comportamenti di conseguenza. Questi cambiamenti possono anche essere influenzati da spostamenti nell'ambiente che colpiscono la crescita e il colore, portando a nuovi profili comportamentali.

Data l’adattabilità di A. burtoni, i ricercatori si sono posti la domanda: come influisce un rango sociale stabile o in cambiamento sul comportamento Riproduttivo di un maschio? Hanno esaminato sia i maschi territoriali che quelli non territoriali mettendoli in un nuovo ambiente con più femmine. L'obiettivo era vedere se le loro esperienze precedenti come maschi territoriali o non territoriali influenzassero il loro comportamento in una situazione di accoppiamento.

Per condurre l'esperimento, i maschi sono stati tenuti in coppie con femmine per un mese. Dopo quel periodo, sono stati filmati in due fasi: prima nella loro configurazione a coppia e poi in un acquario più grande progettato per l'accoppiamento con femmine sconosciute. I ricercatori hanno analizzato i loro comportamenti in risposta al nuovo ambiente.

Dopo le riprese, gli scienziati hanno contato il numero di femmine che mostrava segni di incubazione orale, un segno di riproduzione. Hanno fatto attenzione a scaglionare le prove di accoppiamento, alternando maschi di diversi ranghi.

I ricercatori hanno registrato i comportamenti durante entrambe le fasi utilizzando un software progettato per l'analisi comportamentale, monitorando varie azioni come entrare ed uscire dai territori e interazioni con le femmine. Hanno poi confrontato i comportamenti dei maschi territoriali rispetto ai non territoriali per vedere se il loro stato sociale passato cambiasse le loro azioni.

I risultati hanno mostrato che i maschi territoriali erano più attivi nel difendere i loro spazi e gestire i loro territori rispetto ai maschi non territoriali. Al contrario, i maschi non territoriali trascorrevano più tempo ad evitare interazioni. Inoltre, quando posti nell'ambiente di accoppiamento, i maschi non territoriali hanno cominciato a mostrare comportamenti tipici dei maschi territoriali.

Tuttavia, durante la fase di accoppiamento, non ci sono state differenze significative nei comportamenti tra i due gruppi. Entrambi i gruppi hanno tentato di interagire con le femmine, ma solo quelli che erano stati territoriali nella fase precedente hanno avuto successo nella riproduzione.

Questa osservazione si allinea con studi precedenti che notavano che i maschi territoriali di solito mostrano un successo riproduttivo maggiore, che potrebbe essere legato a fattori ormonali che migliorano il loro fascino verso le femmine. I maschi non territoriali non hanno mostrato alcuna riproduzione riuscita durante i test, nonostante avessero comportamenti di accoppiamento simili quando gli veniva data l'opportunità.

I ricercatori hanno anche osservato che le femmine si comportavano in modo diverso nei confronti dei maschi, con i maschi territoriali che mostrano colori più vivaci che potrebbero catturare l'attenzione delle femmine. È stato notato che le esperienze sociali precedenti sembravano plasmare i comportamenti e i risultati riproduttivi dei maschi una volta messi in un nuovo ambiente.

In sintesi, lo studio evidenzia che lo stato sociale e le esperienze precedenti giocano ruoli vitali nel comportamento e nel successo riproduttivo dei maschi di A. burtoni. Anche se i maschi territoriali e non territoriali hanno mostrato comportamenti simili durante la fase di accoppiamento, sono stati i maschi territoriali a riuscire ad accoppiarsi. Questo suggerisce che le esperienze sociali passate sono cruciali nel determinare gli esiti in ambienti in cambiamento.

Importanza della Comprensione del Comportamento Sociale

Capire le strutture sociali nelle specie animali può fornire spunti sul comportamento, la riproduzione e l'evoluzione. I risultati di questo studio contribuiscono a una comprensione più ampia di come le esperienze passate influenzino le azioni attuali, soprattutto riguardo all'accoppiamento e alla competizione. Le ricerche future potrebbero esplorare ulteriormente i comportamenti e le preferenze femminili per vedere come influenzano le interazioni con maschi di diversi ranghi sociali.

In definitiva, questa ricerca mette in luce la complessità dei comportamenti sociali nei pesci, sottolineando l'importanza dello stato sociale non solo nel determinare l'accesso alle risorse, ma anche nel plasmare i risultati riproduttivi. Lo studio di A. burtoni serve come un esempio prezioso di come le gerarchie sociali possano influenzare la dinamica delle interazioni animali e ha implicazioni per comprendere questi processi in altre specie.

Con il proseguimento della ricerca, le intuizioni sull'adattabilità e il comportamento degli animali sociali aiuteranno a sviluppare strategie di conservazione efficaci e a gestire gli habitat naturali, assicurando che queste specie prosperino.

Fonte originale

Titolo: Effects of social position on subsequent courtship and mating activity in an African cichlid

Estratto: Within social hierarchies, rank can be dynamic and modulated by changes in molecular and/or physiological substrates. Here, we sought to better understand how social environment and rank shape male spawning behaviors and outcomes in African cichlid fish Astatotilapia burtoni. First, using a social dyad paradigm, we generated territorial (T)/ Non-territorial (NT) male pairs. After establishing a stable social hierarchy, the behaviors of the Ts and NTs were recorded and scored. Afterward, pairs were separated and individually moved into a spawning phase, which consisted of a new tank with novel females and no other males where their behaviors were scored. While previous studies have shown how territorial and non-territorial males have unique behavioral profiles, we sought to deepen this interpretation with a focus on the latency of decision-making, and on transition matrices representing enriched sequences of behavior. We found that while the courtship behaviors are shared between stably territorial and ascending males in the spawning phase, only the animals that were territorial in the dyad phase were the ones that were reproductively successful in the subsequent 16 hour spawning phase.

Autori: Sebastian G. Alvarado, A. Martashvili, S. Jedwab, L. Vij, A. Z. Kuighadush

Ultimo aggiornamento: 2024-10-22 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.26.591340

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.26.591340.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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